Single Cell ATAC-seq
ATAC-seq(Assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing)是基于高通量測序的染色質(zhì)開放性研究，染色質(zhì)開放區(qū)域是染色質(zhì)中呈松散狀態(tài)、可發(fā)生DNA復制和基因轉(zhuǎn)錄的區(qū)域，ATAC-seq 使用改造 Tn5轉(zhuǎn)座酶，捕獲染色質(zhì)開放區(qū)，將測序接頭引入開放染色質(zhì)的兩端，用于表觀遺傳、基因調(diào)控研究。ATAC-seq 與其他染色質(zhì)開放性檢測技術相比，具有操作簡單、省時省力、無需抗體富集、樣本起始量低等顯著優(yōu)勢。
單細胞測序技術優(yōu)勢
單細胞測序技術作為微量細胞、稀少樣本、細胞異質(zhì)性的完美解決方法，自技術推出以來，已廣泛應用于腫瘤、免疫、發(fā)育、神經(jīng)、微生物等研究領域。細胞異型性是細胞之間的重要差異，僅使用組織樣本進行二代測序，會掩蓋樣本的真實結果，無法進行細胞層面的研究。如下圖所示，進行組織層面的測序，三個樣本之間并無差異，但其實樣本中存在不同表達狀態(tài)的細胞，只有使用單細胞測序，才能揭示樣本的真實情況，精準研究細胞異質(zhì)性。
單細胞ATAC技術原理
擁有75萬種不同的barcode凝膠珠（barcoded gel beads），基于其核心的微流控技術形成油滴包裹的GEM（Gel Beads-in-emulsion），每個GEM中只包含一個核和一個特定序列的barcode凝膠珠，一個特定barcode序列標記一個細胞核的所有序列，因此可通過barcode序列追溯細胞來源。
實驗流程
轉(zhuǎn)座酶處理：使用改造Tn5轉(zhuǎn)座酶，捕獲染色質(zhì)開放區(qū)，將測序接頭引入染色質(zhì)開放區(qū)的兩端。
細胞核標記：將Tn5轉(zhuǎn)座酶處理后的樣本加入10x芯片，利用barcode標記細胞來源，形成油滴包裹的GEM。
文庫構建：基于Tn5轉(zhuǎn)座酶引入的測序接頭構建文庫。
單細胞ATAC優(yōu)勢
低成本：每個細胞成本遠遠低于傳統(tǒng)單細胞測序、組織測序；
短周期：1h即可完成Tn5轉(zhuǎn)座酶對染色質(zhì)開放區(qū)域的切割；
高通量：7min即可完成1,000-80,000個細胞核的標記；
大數(shù)據(jù)：可獲得多至萬個細胞的數(shù)據(jù)，不依賴于抗體捕獲，全面性研究染色質(zhì)開放區(qū)域；
專業(yè)軟件：配套官方可視化軟件。
應用方向
研究領域應用范圍廣——干細胞、發(fā)育分化、腫瘤、免疫、神經(jīng)系統(tǒng)等。
分析內(nèi)容
基于染色質(zhì)開放區(qū)域和轉(zhuǎn)錄因子motif富集進行細胞的分群和鑒定；
分析轉(zhuǎn)錄起始位點和調(diào)控區(qū)域；
比較不同細胞的染色質(zhì)開放程度差異。
圖4 單細胞ATAC部分分析內(nèi)容展示
參考文獻：
[1] Buenrostro Jason D,Giresi Paul G,Zaba Lisa C et al. Transposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNA-binding proteins and nucleosome position[J |
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